专利名称：一种石油钻探用吊卡防脱装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机械设计制造领域，尤其属于石油钻探机械设计制造领域，特别涉及石油钻探用吊卡防脱装置的设计制造。
背景技术：
在石油钻探施工中常常使用稳定钻杆和其它钻具的吊卡，施工中需要经常将吊卡起吊或放落，目前吊卡通过吊环实现起吊、悬吊或放落，因为钻探施工中工况的多变，必须防止吊卡从吊环中脱出、以避免吊卡坠落，造成重大安全事故。传统吊卡防脱采用的是插销式，插销式防脱存在诸多缺点由于插销在插销孔中没有固定，所以插销有可能会从插销孔掉出，若砸到人会造成安全事故，若插销掉入井中将造成重大的经济损失。若吊卡从吊环造成吊卡掉落则后果更不堪设想。在挂入、取出吊环时需要用手将插销抽出、插入，操作麻烦，且容易碰伤操作者。若在使用过程中若吊环将插销碰弯，会造成插销难以取出甚至取不出，影响钻井施工进度。插销与吊卡主体并非一整体， 在搬家、存放时容易造成插销遗失。
发明内容本实用新型根据现有吊卡设计中的不足公开了一种防脱装置，本实用新型要解决的问题是提供一种能方便装入吊环并能方便安全拆卸吊环的石油钻探用吊卡防脱装置。本实用新型通过以下技术方案实现石油钻探用吊卡防脱装置，包括吊卡主体，吊卡主体有用于悬挂吊环的耳部，所述耳部外缘有可在锁闭和开启状态自由转换的防脱装置。所述防脱装置包括防脱块组件和防脱块限位组件；防脱块组件通过扭簧铰接于吊卡主体耳部外缘部，防脱块组件端部有可在收缩和伸出状态自由转换的解锁组件；防脱块限位组件有与解锁组件配合实现防脱块组件锁闭和开启转换的“L”形挂钩槽。所述解锁组件包括解锁锁舌，解锁锁舌位于解锁外套管内、后端与解锁弹簧连接， 还有解锁拉杆、固定解锁拉杆的解锁簧箍和解锁顶块；在解锁锁舌后部有与解锁拉杆配合实现的锁舌开闭的滑道。所述滑道由两个不同大小的“V”形滑道叠合组成。所述防脱块组件通过扭簧铰接于吊卡主体耳部外缘部，防脱块组件还包括铰接轴、固定铰接轴的深沟球轴承、固定扭簧的填充键。所述防脱块限位组件通过螺栓与吊卡主体连接，在耳部侧面形成“L”形挂钩槽， “L”形挂钩槽与耳部下斜面平行。本实用新型有益性采用本实用新型有防脱装置的吊卡，能有效解决在石油钻探施工中吊环中脱出及拆卸存在安全隐患的问题。本实用新型吊卡可用于锁止吊环，避免吊环从吊卡耳孔中脱出的从而导致吊卡坠落的安全装置，本装置在传统吊卡的基础上极大地简化了吊环的挂取过程，挂入时只需直接将吊环推入吊耳孔即可，装置自动让行，吊环挂好后装置自动复位，吊环被阻困在工作位置；取出时只需用脚踏一下防脱块，解锁装置将防脱块阻藏于吊卡主体中，释放通道，吊环顺利取出，之后再脚踏防脱块一次，本装置即恢复初始状态。在操作变得轻便的同时减少了肢体在吊环、吊卡活动危险范围内操作的时间，增加了安全性，消除了安全隐患。同时本装置为一完整整体，不会发生零件掉落的事故。
图1是本实用新型吊卡侧面整体结构示意图；图2是本实用新型吊卡上平面整体结构示意图；图3是本实用新型吊卡防脱块侧面结构示意图；图4是本实用新型吊卡防脱块平面结构示意图；图5是本实用新型吊卡防脱块与吊卡主体铰接结构示意图；图6是本实用新型吊卡解锁组件结构示意图；图7是本实用新型吊卡解锁锁舌平面结构示意图；图8是本实用新型吊卡解锁锁舌的滑道平面结构示意图；图9是本实用新型吊卡锁闭和开启状态示意图；图10是本实用新型吊卡防脱块限位组件结构示意图；图11是本实用新型吊卡防脱块限位组件的“L”形挂钩槽结构示意图，也即是图 IOE方向局部放大结构示意图；图12是本实用新型吊卡防脱装置开启自由状态各组件位置示意图；图13是本实用新型吊卡防脱装置压缩状态各组件位置示意图；图14是本实用新型吊卡防脱装置锁闭状态各组件位置示意图；图15是本实用新型吊卡防脱装置解锁状态各组件位置示意图。图中，1是吊卡主体，2是防脱块组件，2. 1是防脱块组件解锁组件安装位，2. 2是防脱块组件与吊卡主体铰接位，2a是防脱块组件开启自由状态，2b防脱块组件锁闭状态，3是防脱块限位组件，3a是“L”形挂钩槽，4是吊卡耳部，5是吊卡主体铰接位，5. 1是铰接轴， 5. 2是端盖螺钉，5. 3是深沟球轴承，5. 5是开槽固定螺钉，5. 6是扭簧，5. 7是扭簧固定填充键，5. 8是填充键，6a是锁舌滑道，6. 1是锁舌，6. 2是锁舌斜面前端，6. 3是解锁外套管，6. 4 是解锁填充键，6. 5是解锁弹簧，6. 6是解锁拉杆，6. 7是解锁簧箍，6. 8是解锁顶块，A、B、C、 D分别是滑道的四个转折点，F是装置使用时的用力方向。
具体实施方式
下面结合具体实施方式
对本实用新型进一步说明，具体实施方式
是对本实用新型原理的进一步说明，不以任何方式限制本实用新型，与本实用新型相同或类似技术均没有超出本实用新型保护的范围。结合图1至图11。如图所示，石油钻探用吊卡防脱装置，包括吊卡主体1，吊卡主体1有用于悬挂吊环的耳部4，耳部4外缘有可在锁闭和开启状态自由转换的防脱装置。防脱装置包括防脱块组件2和防脱块限位组件3 ；防脱块组件2通过扭簧5. 6与吊卡主体耳部4外缘铰接，防脱块组件2端部有可在收缩和伸出状态自由转换的解锁组件6 ；防脱块限位组件3有与解锁组件6配合实现防脱块组件2锁闭和开启转换的“L”形挂钩槽3a。解锁组件6包括解锁锁舌6. 1，解锁锁舌6. 1位于解锁外套管6. 3内、后端与解锁弹簧6. 5连接，还有解锁拉杆6. 6、固定解锁拉杆6. 6的解锁簧箍6. 7和解锁顶块6. 8 ；在解锁锁舌6. 1后部有与解锁拉杆6. 6配合实现的锁舌开闭的滑道6a。滑道6a由两个不同大小的“V”形滑道叠合组成。防脱块组件2通过扭簧5. 6与吊卡主体耳部4外缘铰接，防脱块组件2还包括铰接轴5. 1、固定铰接轴的深沟球轴承5. 3、固定扭簧5. 6的填充键5. 7。防脱块限位组件3通过螺栓与吊卡主体1连接，在耳部4侧面形成“L”形挂钩槽 3a, “L”形挂钩槽3a与耳部下斜面平行。本例吊卡解锁防脱装置用于防脱吊卡，可避免吊环从吊卡耳孔4中脱出的从而导致吊卡1坠落的安全装置。装置在传统吊卡的基础上极大地简化了吊环的挂取过程，挂入时只需直接将吊环推入吊耳孔4即可，装置防脱块2自动让行，掉换挂好后装置防脱块2自动复位，吊环被阻困在工作位置；取出时只需用脚踏一下防脱块2，解锁装置将防脱块2阻藏于吊卡主体防脱块限位组件3中，释放通道，吊环顺利取出，之后再脚踏防脱块2 —次，本装置即恢复初始状态。在操作变得轻便的同时减少了肢体在吊环、吊卡活动危险范围内操作的时间，增加了安全性。同时本装置为一完整整体，不会发生零件掉落的事故。本装置通过吊卡主体1对防脱块2在吊环脱出方向上的旋转进行阻止，从而实现防脱功能；特定结构的二次解锁防脱组件6实现防脱装置的状态锁定。本例吊卡防脱装置包括主体组件1。主体组件包括吊卡主体1耳部4呈开口向下倾斜的加工结构，本例位于吊卡主体1上的防脱块限位组件3通过螺栓与吊卡主体1连接。主体组件1的特征该组件主要包括主体耳部4加工结构与防脱块限位组件3。该组件的耳部加工结构上的定位面是限定防脱块的初始位置以及限制防脱块旋转以阻止防脱块在吊环的推动下旋转过度导致的吊环脱出；防脱块限位组件3是为克服加工困难而设计的。用螺栓与主体连接后在耳部侧面形成“L”形挂钩槽3a，“L”形挂钩槽3a与耳部4下斜面平行。用于挂住防脱块，将其阻藏在主体耳部腔内以释放吊环退出空间。解锁防脱组件2与主体组件1连接与主体1耳部4呈开口向下倾斜的加工结构的上口端部。如图5所示，连接特征是主要包括防脱块组件2、铰接轴5. 1、深沟球轴承5. 3、 扭簧5. 6、填充键5. 7、锁止键5. 8、端盖螺钉5. 2。该组件通过轴5. 1将防脱块2与吊卡1连接在一起。轴上有两个键槽，填充键5. 7 位于键槽中用于用填充键抵住扭簧5. 6，防止扭簧5. 6在轴5. 1向滑动；锁止键5. 8将轴5. 1 与耳部4在旋转方向上固定，同时由于是键连接，拆卸时十分方便。端盖螺钉5. 2压住锁止键5. 8的同时将轴5. 1在耳部4固定住。防脱块2通过深沟球轴承5. 3安装于轴5. 1上， 让防脱块2转动快捷轻便。扭簧5. 6的一端卡在轴5. 1上，一端在防脱块2上，装配时给予一定的预紧力使防脱块2在吊环脱出方向上有正扭矩，让防脱块2能自动回位。如图6所示，解锁组件6的特征该组件包括解锁锁舌6. 1、解锁外套管6. 3、解锁弹簧6. 5、解锁拉杆6. 6、解锁簧箍6. 7、解锁顶块6. 8、解锁填充键6. 4。解锁组件6用于固定防脱块2的状态。锁舌6. 1和弹簧6. 5装在外套管6. 3内， 锁舌6. 1随时受到弹簧6. 5弹力，拉杆6. 6 一端勾在锁舌6. 1的滑道6a内拉住锁舌6. 1，一端勾于外套管6. 3上，簧箍6. 7困住拉杆6. 6，防止拉杆6. 6脱出工作位置，顶块6. 8将外套管6. 3压紧在防脱块2内。结合图12至图15，如图所示，图12是本实用新型吊卡防脱装置开启自由状态各组件位置示意图，图13是本实用新型吊卡防脱装置压缩状态各组件位置示意图，图14是本实用新型吊卡防脱装置锁闭状态各组件位置示意图，图15是本实用新型吊卡防脱装置解锁状态各组件位置示意图。各图中左面图例是吊卡主体1与防脱块组件2相应状态结构示意图，各图上部图例是防脱块组件锁舌6. 1与防脱块限位组件3相应状态结构示意图，各图下部图例是拉杆6. 6与滑道6a相应状态结构示意图。防脱装置工作原理如下本例滑道6a由四条宽度为1. 5mm，深度均为由Imm渐深到2mm的滑道组成，平面形状由两个不同大小的“V”形滑道叠合组成。安装好后拉杆6. 6 的一头勾在滑道6a内，由于簧箍6. 7和外套管6. 3上的小孔的束缚使得拉杆6. 6插入滑道 6a内的那端紧压在滑道6a底部。工作时因锁舌6. 1的前后滑动使拉杆6. 6—端在滑道6a内滑动，由于滑道6a深浅渐变，从而强迫拉杆6. 6 一端在滑道6a内只能按照A — B — C — D — A的循环圈按序换。 例当由A到B后，AB、BC段滑道6a是由深至浅，所以对于AB段的B处为Imm深，而BC段的B处为2mm深，所以到达B处后拉杆6. 6在自身弹力的作用下由AB段进入了 BC段，并且在锁舌6. 1的运动下由B点滑向C点。结合图12，如图所示，状态描述此状态下防脱装置处于锁止状态，防脱块2在吊环挂入方向较大范围自由转动，锁舌6. 1可以顺利通过主体图示L形挂钩处。可以直接将吊环挂入。结合图13，如图所示，状态描述此状态为防脱块2在外力F的作用下旋转，到锁舌6. 1球面抵上防脱块限位组件3上斜面，斜面反作用力的水平分力压缩锁舌6. 1使锁舌 6. 1缩入防脱块2至拉杆抵于D处，进入DA滑道。结合图14，如图所示，状态描述此状态为防脱块2锁止状态。锁舌6. 1处于最大伸出状态，锁舌6. 1被L形挂钩槽3a挂住，无法在扭簧5. 6的扭力作用下回转。防脱装置处于非防脱状态。可以顺利退出吊环。结合图15，如图所示，状态描述此状态需外力F作用理同压缩状态，不同之处为拉杆6. 6的滑动为由A到B，行程较长。外力F取消后拉杆6. 6回到D处完成一次循环。
权利要求1.一种石油钻探用吊卡防脱装置，包括吊卡主体(1)，吊卡主体(1)有用于悬挂吊环的耳部(4)，其特征在于所述耳部(4)外缘有可在锁闭和开启状态自由转换的防脱装置。
2.根据权利要求1所述的石油钻探用吊卡防脱装置，其特征在于所述防脱装置包括防脱块组件(2)和防脱块限位组件(3)；防脱块组件(2)通过扭簧(5.6)铰接于吊卡主体耳部(4)外缘部，防脱块组件(2)端部有可在收缩和伸出状态自由转换的解锁组件(6)；防脱块限位组件⑶有与解锁组件(6)配合实现防脱块组件(2)锁闭和开启转换的“L”形挂钩槽(3a)。
3.根据权利要求2所述的石油钻探用吊卡防脱装置，其特征在于所述解锁组件(6) 包括解锁锁舌(6. 1)，解锁锁舌(6. 1)位于解锁外套管(6. 3)内、后端与解锁弹簧(6. 5)连接，还有解锁拉杆(6. 6)、固定解锁拉杆(6. 6)的解锁簧箍(6. 7)和解锁顶块(6. 8)；在解锁锁舌(6. 1)后部有与解锁拉杆(6.6)配合实现的锁舌开闭的滑道(6a)。
4.根据权利要求3所述的石油钻探用吊卡防脱装置，其特征在于所述滑道(6a)由两个不同大小的“V”形滑道叠合组成。
5.根据权利要求2至4任一项所述的石油钻探用吊卡防脱装置，其特征在于所述防脱块组件(2)还包括铰接轴(5. 1)、固定铰接轴的深沟球轴承(5. 3)、固定扭簧(5.6)的填充键(5. 7)。
6.根据权利要求2至4任一项所述的石油钻探用吊卡防脱装置，其特征在于所述防脱块限位组件(3)通过螺栓与吊卡主体(1)连接，在耳部(4)侧面形成“L”形挂钩槽(3a)， 钩槽(3a)与耳部下斜面平行。
专利摘要本实用新型公开了一种石油钻探用吊卡防脱装置，包括用于悬挂吊环位于吊卡主体的耳部，耳部外缘有可在锁闭和开启状态自由转换的防脱装置；防脱装置包括防脱块组件和防脱块限位组件；防脱块组件通过扭簧铰接于吊卡主体耳部外缘部，防脱块组件端部有可在收缩和伸出状态自由转换的解锁组件；防脱块限位组件有与解锁组件配合实现防脱块组件锁闭和开启转换的“L”形挂钩槽。本实用新型吊卡可锁止吊环，避免吊环从吊卡耳孔中脱出，本装置简化了吊环的挂取过程，挂入时装置自动让行，自动复位，吊环被阻困在工作位置；取出时用脚踏防脱块，解锁装置将防脱块阻藏于吊卡主体中，释放通道，吊环顺利取出，之后再脚踏防脱块一次，本装置即恢复初始状态。
文档编号E21B19/06GK202215167SQ201120292700
公开日2012年5月9日 申请日期2011年8月12日 优先权日2011年8月12日
发明者卢伟, 张洪, 池振华, 陈伦俊 申请人:成都市卓新实业有限公司